焊接应力与变形.pptVIP

焊接;;目录;第一节焊接应力与变形概述;第一节焊接应力与变形概述;第一节焊接应力与变形概述;第一节焊接应力与变形概述;第二节焊接剩余应力;第二节焊接剩余应力;第二节焊接剩余应力;第二节焊接剩余应力;第二节焊接剩余应力;第二节焊接剩余应力;第二节焊接剩余应力;第二节焊接剩余应力--控制焊接剩余应力;1．选择合理的组焊顺序

;1．选择合理的组焊顺序

l〕一般容器结构的焊接应先焊短焊缝后焊长焊缝，先焊纵焊缝后焊环焊缝，如图10一32所示。

;2〕焊接平面上的焊缝，要保证焊缝的纵向及横向〔特别是横向〕收缩能够比较自由，而不受较大的约束。例如大型容器底部钢板的拼接，应该先焊所有的横向焊缝，然后再焊所有的纵向焊缝，并从中间向外，按照图10一33所示的顺序进行焊接，使焊缝能够较好的自由收缩。;

3〕按受力大小确定焊接顺序时，应先焊工作时受力较大的焊缝，即先焊收缩量最大的焊缝，使内应力合理分布。因为先焊的焊缝收缩时受阻力较小，故应力较小。

施焊时，要考虑焊缝尽可能地收缩，以减小结构的拘束度，从而降低焊接剩余应力。

其原那么是：

减小拘束，尽量使每条焊缝能自由地收缩；

多种焊缝焊接时，应先焊收缩量大的焊缝；

长焊缝宜从中间向两头施焊，防止从两头向中间施焊。;图10一9为盖板对接的工字梁。

因为盖板对接焊缝的横向收缩量大，必须先焊，然后再焊接工字梁主角焊缝。

如果反之，先焊工字梁主角焊缝，后焊盖板对接焊缝，那么盖板对接焊缝的横向收缩不自由,很容易产生裂纹。;

4〕焊接平面上带有交叉焊缝的对接接头，应采用保证交叉点部位不易产生缺陷和刚性约束较小的焊接顺序。例如T字和十字焊缝应按图10一36所示的顺序施焊，才能使横向收缩比较自由，这样才可以防止在焊缝交叉点处产生裂纹。因此，在大型的油罐、船壳建造等大面积拼板焊接中必须注意这一点。;

生产中，一般卧式设备的焊接应先焊平行于轴线的直焊缝，然后焊环焊缝。当直缝长度超过lm以上时，应采用分段退焊法，每段长度不超过300-500mm。;立式设备的组焊顺序

立式设备筒底的焊接应先???短的纵向焊缝，后焊长的横向焊缝，如图10-38所示。每条焊缝应当从中间向两端对称进行分段退焊。;

立式设备筒壁的焊接应先焊立缝，后焊横缝。

如果筒壁是多节的，其焊接顺序如图10-39所示。

立式设备筒壁与筒底交接的环缝，如筒径较大时可由两个或四个焊工对称进行焊接，其方法可采用同方向分段退焊法，每段长不得超过400一500mm。

;2．选择选择合理的焊接参数和焊接方法

焊接热输入的大小直接影响焊接变形的大小。

通常，输入的热输入量越大焊后的剩余变形越大。

对于需要严格控制焊接剩余应力的构件，焊接时尽可能地选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，减小焊接热输入，以减少焊件的受热范围。

对于多道施焊焊缝，采用小的焊接参数进行多层多道施焊，并控制道间温度，也有利于减小焊接剩余应力。;3．采用反变形法

反变形法就是通过预先留出焊缝能够自由收缩的余量，使焊缝能够在一定程度上收缩，从而降低焊接剩余应力。

例如，将容器或其他壳体上原有的孔、洞封闭焊起来，由于周围板的拘束度较大，在拘束应力和焊接剩余应力的共同作用下很可能导致裂纹的产生，这时可采用图10一H的反变形措施，可以有效地控制焊接剩余应力。

;4.加热“减应区”法

加热“减应区”法：

焊接前，选择构件的适当部位进行加热，使其伸长，在焊后冷却时，加热区的收缩与焊缝的收缩方向相同时，焊缝能自由的收缩，从而降低内应力。

被加热的部位称为“减应区”。

;4.加热“减应区”法

如图所示。这样焊接后，焊接部位和“减应区”同样从较高温度冷却下来，一起收缩，如图10一4Ob所示，这就减小了焊接应力。

;5.整体预热法

整体预热法就是预先把焊件加热到一定温度以后，再进行焊接。

预热的目的是使焊接区的温度和焊件整体温度之间的差异减小，降低焊缝区的冷却速度，以减少焊接的内应力和防止裂纹的产生。

例如：

补耐磨合金的堆焊或铸件的补焊，焊前假设采用整体预热决后就能有效地防止裂纹的产生。对于不同的金属材料，预热的作用也各不相同。

例如：热焊铸铁，采用预热除防止裂纹外，还可以防止白口的产生。对于耐磨合金堆焊和高强度钢等焊接性较差的材料，进行预热后焊接，除防止裂纹外，还有助于改善焊缝接头区金属的组织和力学性能。;6.降低焊接接头刚度

对于厚度大的焊件，通常在不影响结构强度的前提下，采用在焊缝附近开减应力槽的方法进行焊接。这主要是通过减小结构的局部刚性，使焊缝有自由收缩的余地，以防止裂纹的产生。

例如直径较粗的圆棒，如果直接焊到厚板上，由于封闭焊缝刚性很大，因此焊后就容易开裂，如图10一31a所示；假设采用图1